Leave Your Message

Các loại tấm làm lạnh chất lỏng và những cân nhắc chính về thiết kế

2025-05-06

Trong lĩnh vực quản lý nhiệt, không gian là nguồn tài nguyên tối thượng — bao gồm cả giới hạn tăng nhiệt độ, giới hạn hình học và ngày càng nhiều hạn chế về tiêu thụ năng lượng. Khi các trung tâm dữ liệu xanh, tiết kiệm năng lượng ngày càng trở nên phổ biến, những yếu tố này trở nên quan trọng đối với thiết kế tấm làm mát lỏng.

 

Tương tự như bộ tản nhiệt làm mát bằng không khí, vai trò cơ bản của tấm lạnh lỏnglà truyền nhiệt hiệu quả đến chất làm mát dạng lỏng đang chảy. Để đạt được điều này, tấm kim loại phải tối đa hóa tiếp xúc giữa bề mặt rắn và chất lỏng, thường sử dụng cấu trúc cánh tản nhiệt. Không giống như không khí, chất lỏng có độ nhớt cao hơn và các lớp ranh giới chặt chẽ hơn, đòi hỏi hướng dòng chảy chính xác bên trong tấm kim loại lạnh. Việc bịt kín chất làm mát và ngăn ngừa rò rỉ cũng rất quan trọng; do đó, chất lượng hàn ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy và hiệu suất lâu dài.

Dưới đây, chúng tôi khám phá các loại l phổ biếntấm làm mát iquid từ góc độ thiết kế nhiệt.

1. Tấm lạnh vây liền khối

Trong thiết kế này, các cánh tản nhiệt và tấm đế là một cấu trúc tích hợp duy nhất, loại bỏ lực cản tiếp xúc. Các kỹ thuật sản xuất bao gồm cắt gọt, gia công CNC, hàn đồng, hàn khuấy ma sát, hàn laser, in 3D và luyện kim bột. (Ví dụ: Tấm lạnh cánh tản nhiệt cắt gọt).

Tấm lạnh nhúng vây

2. Tấm lạnh nhúng vây

Tại đây, tấm đế được gia công với các khoang rỗng, và các cánh tản nhiệt được chế tạo riêng biệt được gắn bằng phương pháp hàn hoặc liên kết. Mặc dù có điện trở tiếp xúc giữa cánh tản nhiệt và tấm đế, thiết kế này cho phép linh hoạt hơn trong việc sản xuất cánh tản nhiệt, chẳng hạn như dập, rèn nguội, cánh tản nhiệt gấp hoặc in 3D. Kim loại bọt cũng có thể lấp đầy các khoang rỗng để tăng cường đối lưu.

3. Tấm cán nguội

Các rãnh được phay trực tiếp vào tấm, được bịt kín bằng nắp đậy bằng phương pháp hàn hoặc gioăng và bu lông. Thiết kế này có khả năng chịu lực dòng chảy thấp và phù hợp với tải nhiệt vừa phải phân bố trên diện tích lớn.

Tấm lạnh dạng ống

4. Tấm lạnh dạng ống

Ống dẫn chất làm mát qua các rãnh được gia công trên tấm đế, thường được kẹp giữa hai tấm. Vật liệu ống và đế có thể khác nhau, giúp tăng khả năng tương thích với nhiều loại chất lỏng khác nhau. Thiết kế này có chung ưu và nhược điểm với tấm đế phay nhưng có khả năng thích ứng với chất lỏng tốt hơn.

5. Tấm lạnh được dập và bơm hơi

Các tấm dập nguội sử dụng các rãnh dòng chảy được ép chặt vào một tấm nhôm thứ hai thông qua hàn. Các thiết kế bơm hơi tạo ra các rãnh dòng chảy bằng cách in các đường than chì giữa các tấm và làm giãn nở chúng bằng khí áp suất cao. Những tấm nhẹ này cung cấp chi phí sản xuất thấp, sản lượng lớn và được sử dụng rộng rãi trong các bộ pin.

6. Tấm ép đùn lạnh thành mỏng

Các kênh dòng chảy đùn với ống phân phối hàn tạo ra các tấm lạnh có thành mỏng, còn được gọi là "ống đàn hạc". Chúng tiết kiệm chi phí cho các đường dẫn dòng chảy dài và lý tưởng cho tải nhiệt phân bổ đều, phổ biến trong bộ pin và một số ứng dụng làm mát hai pha.

Những cân nhắc chính trong thiết kế tấm lạnh

Xói mòn: Tốc độ dòng chảy cao có thể đẩy nhanh quá trình xói mòn. Việc lựa chọn vật liệu và kiểm soát lưu lượng dòng chảy phù hợp là rất cần thiết.

Sự tắc nghẽn: Làm sạch và lọc chất lỏng để ngăn ngừa sự tích tụ các hạt có thể làm tắc nghẽn kênh hoặc làm hỏng gioăng.

Sự biến dạng: Áp suất bên trong cao (lên tới 0,5 MPa) có thể khiến tấm phồng lên nếu tấm đế mỏng hoặc yếu, dẫn đến tiếp xúc nhiệt kém.

Độ phẳng: Độ phẳng tốt đảm bảo các lớp vật liệu giao diện nhiệt (TIM) mỏng, có điện trở thấp giữa tấm lạnh và nguồn nhiệt.

Sức cản dòng chảy so với truyền nhiệt: Nhiều cánh tản nhiệt hơn hoặc đường dẫn dòng chảy dài hơn sẽ làm tăng khả năng truyền nhiệt nhưng cũng làm tăng sức cản dòng chảy. Thiết kế tối ưu cân bằng cả hai yếu tố này.

Rủi ro rò rỉ: Các mối nối và giao diện, đặc biệt là tại các mối hàn và kết nối ống, là những điểm rò rỉ tiềm ẩn. Kiểm tra không phá hủy, phát hiện rò rỉ bằng khí heli và kiểm tra áp suất là rất quan trọng.

Khi mật độ thông lượng nhiệt tiếp tục tăng, làm mát thay đổi pha trở nên phù hợp hơn. Có hai loại chính bao gồm:
      1. Đun sôi làm lạnh: Sự bốc hơi một phần tại nguồn nhiệt, tạo ra hỗn hợp lỏng-hơi.

      2. Làm mát bằng bay hơi nhanh: Quá trình bốc hơi hoàn toàn tại nguồn nhiệt, chỉ tạo ra hơi nước.

Bề mặt sôi đòi hỏi các cấu trúc vi mô chuyên biệt để tối ưu hóa quá trình hình thành hạt, thoát bọt và tốc độ truyền nhiệt. Thông lượng nhiệt tới hạn (CHF) trở thành giới hạn thiết kế — vượt quá giới hạn này có thể làm giảm đáng kể hiệu suất làm mát hoặc thậm chí phá hủy vật liệu tấm lạnh.

Xử lý bề mặt (cơ học, hóa học, lớp phủ thiêu kết, cấu trúc vi mô in 3D) rất quan trọng để tăng cường CHF và điều chỉnh các tấm lạnh cho các ứng dụng mật độ cao như làm mát máy chủ AI.

Linda / bán hàng trực tiếpr

Điện thoại: 86-769-26626558

Whatsapp: +86-15818382164

E-mail: info@tongyu-group.com

Trang web:www.tongyucooler.com

Tên nhà máy:Công ty TNHH Điện tử Dongguan Tongyu

Địa chỉ:

- Việt Nam:Thị trấn Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh.

- Trung Quốc:Thành phố Đông Quan, tỉnh Quảng Đông.

tuluop 4

Contact Us

Tongyu Heatsink needs the contact information you provide to us to contact you about our products Electronics and Industry cooling solutions.

MENSAJE: